用SG-直读式测钙仪快速测定石灰（或水泥）稳定土中石灰（或水泥）剂量及石灰中有效钙的试验方法6多功能

用SG-6多功能直读式测钙仪快速测定石灰（或水泥）稳定土中石灰（或水泥）剂量及石灰中有效钙的试验方法

一、 目的意义和实用范围

（一）测定石灰中有效钙：石灰是石灰石、方解石或白云石煅烧而成。主要成分

为氧化钙及少量氧化镁和残渣。用白云石烧制而成的石灰不仅含有氧化钙还含有氧化镁。

通常以氧化钙、氧化镁含量将石灰分为三级，见下表。 石灰的技术指标（GB15947-9） 钙质生石灰 镁质生石灰 钙质消石灰 镁质消石灰 等级 等级 I II III I II III I II III I II III 有效钙加氧化镁含量（%）不85 80 70 80 75 65 65 60 55 60 55 50 小于 未消化残渣含量（5mm圆孔7 11 17 10 14 20 筛的筛余，%）不大于 含水量，%不大 4 4 4 4 4 4 于 0．17mm方孔筛的 0 1 1 0 1 1 筛余，%）细不大于 度 0．125mm方孔筛的 18 20 — 13 20 — 筛余，%）不大于 钙镁石灰的分类界限（氧化＜5 ＞5 ＜4 ＞4 镁含量，%） 注：硅、铝、铁氧化物含量，之和大于5%的生石灰，有效钙和氧化镁含量指标一等＞75%、二等＞70%、三等＞60%；未消化残渣含量指标与镁质生石灰指标相同。

从上表不难看出，石灰的质量取决于石灰中氧化钙、氧化镁的含量。无论是氧化钙、还是氧化镁的含量是随堆放时间，特别是野外的堆放时间而减少。堆放时间愈长，石灰中所含的氧化钙、氧化镁在空气中二氧化碳和水分的作用下，逐渐生成碳酸钙和碳酸镁，使石灰中有效钙的成分逐渐减少。为使混合料达到某一规定强度的石灰剂量就要增加。所以，对石灰中有效钙的测定是石灰稳定土工作中必不可少的一项工作。

用SG-6多功能直读式测钙仪快速测定石灰中的有效钙的含量可以为施工现场确定是否需要重做石灰稳定土工作中必不可少的一项工作。

由于钙电极只对钙离子有响应，溶液中存在的镁离子无法被检测出来，故本

方法仅适用于钙石灰。

（二）测水泥（或石灰）稳定土中的水泥（或石灰）剂量

在水泥稳定土（或石灰稳定土）施工中都存在现场拌和均匀性和掺入剂量准确性的问题。拌和不均匀、掺入剂量不准确都直接影响基层的强度。本方法能够在2分钟内正确地检测出稳定土中水泥（或石灰）的剂量，为施工提供可靠的依据，对施工现场的质量控制起到积极作用。

本试验方法适用于测定新拌水泥（或石灰）稳定土中水泥（或石灰）的剂量。 二、 基本原理

石灰分钙石灰和镁石灰两类，钙石灰的主要化学成分是氧化钙，镁石灰的主要成分除了氧化钙之外，还有5%以上氧化镁。氧化钙与水作用生成氢氧化钙。 水泥中的主要成份有硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙及少量的石膏。当加水拌和后，硅酸三钙水化作用很快，水化过程中生成Ca(OH)2硅酸二钙水化作用较缓慢。有少量Ca(OH)2生成。（铝酸三钙和铁铝酸四钙水化时不生成）Ca(OH)2。

Ca(OH)2难溶于水，但在氯化铵溶液中的溶解度远远大于它在水中溶解度，因此，当加入一定体积、一定浓度的NH4C1溶液之后，能够很快使氢氧化钙游离出钙离子，游离出的钙离子的数量与水泥（或石灰）剂量有密切关系。剂量越大，游离出的钙离子就越多，石灰中有效钙含量有高有低，有利出的钙离子浓度也就有大有小。钙电极可将不同量的钙离子一电位的形式并通过SG—6多功能直读式测钙仪转换成水泥的白分剂量、石灰的白分剂量或石灰中有效钙的含量，直接在仪器的显示屏上显示出来。 三、 设备与试剂的配制 （一）、设备

1、钙离子选择性电解（PVC膜），1支。 2、饱和甘汞电极：232型，1支。

3、SG—6多功能直读式测钙仪，1台。

4、架盘天平：称量500g，感重0.5g及称重100g\\感重0.1g架盘天平各1台。 5、烘箱：250℃，1台。 6、干燥箱：φ25cm，1个。

7、土壤筛：0.15cm,1个；2mm,1个；2.5mm,1个。 8、瓷形钵：φ12~13cm，1个。

9、称量瓶：矮形30×50mm，2个；高形40×25mm，2个。 10、电炉及石筛网，各1个。

11、量筒：1000ml,200ml,50ml各1个。

12、具塞三角瓶：500ml，20个。滴瓶：60ml，1个。 13、搪瓷杯：容量大于1200ml，10个。 14、不锈钢棒（或粗玻璃棒），10根。 15、烧杯：2000ml（或1000ml），1个；400ml（或300ml），10个；50ml，20

个。

16、容量瓶：1000ml（或500ml）1个。 17、大读移液管：100ml（或50ml），1支。 18、塑料细口瓶（或玻璃细口瓶）：1000ml（或500ml），8个。 19、聚乙烯桶：20L1个（装蒸馏水），10L1个（装NH4C1）。 20、塑料洗瓶：500ml 1个。

21、秒表：1支。

22、表面皿：φ100mm，10块；φ50mm，15块。

23、其他：洗水管、洗耳球（1两或2两）1个、细玻璃棒若干、试剂勺5把、

程量纸、特种铅笔、毛刷、去污粉。

溶液配制方法

1、20%、80êO校准溶液仪器中附带。

2、10%NH4C1放入大烧杯中，加900ml水（符合饮用标准的用水），搅拌溶解后转入塑料桶中保存。测定石灰中有效氧化钙所有10% NH4C1溶液应用蒸馏水配制。

说明：配制体积可视待测样品数量确定。最好当天用完，不要放置过久。 3、CaCl2标准溶液

（1）10-1mo1CaCl2标准溶液

将分析纯碳酸钙（CaCO2）在180℃烘2h后，取出放入干燥内冷却45min，用百万分之一天平或千分之一天平准确称取已冷却的碳酸钙10.00g放入300ml的烧杯中，盖上表面皿，用少许蒸馏水润湿后，从杯口用滴管沿杯壁逐滴滴入1：5盐酸，并轻摇杯子，使碳酸钙全部溶解。然后用洗瓶吹洗表面皿和杯壁，移至电炉上加热并保持微沸5min，以驱除二氧化碳，冷却后转入1000ml容量瓶中，用蒸馏水多次沿杯壁冲洗烧杯，将冲洗的水一并倒入容量瓶中，当蒸馏水加到950ml左右时，再用20%氢氧化钠调至中性，使PH值为7。最后用蒸馏水稀释至刻度，反复摇匀，静至后倒入1L塑料瓶中备用。 （2）10-2molCaCl2标准溶液

用大独移液管吸取100.0ml-1 molCaCL2标准溶液放入1000ml容量瓶中，加蒸馏水稀释到刻度后，充分摇匀，转入1L塑料瓶中备用。 （3）

用大独移液管吸取100.0ml-2 molCaCL2标准溶液放入1000ml容量瓶中，加蒸馏水稀释到刻度后，充分摇匀，转入1L塑料瓶中备用。 4、氯化钾饱和溶液：

用感量为0.1g的架盘天平分析纯氯化钾（KC1）70g，放入300ml烧杯中，用量筒取200ml蒸馏水倒入烧杯内，用玻璃棒充分搅动，溶液中应留有结晶（呈饱和状态），移入塑料瓶中备用。

说明：装有各种溶液的塑料瓶（桶）均应贴标签，写明浓度、溶液名称和配制日期。

（三）准备电极

1、 钙电极：在测量的前一天，应将内参比电极从套管中取出，向管中滴加

10-1molCaCL2标准溶液15滴左右，再将内参比电极装回管内。在每天进行测定之前，将钙电极有薄膜的一端放在10-2molCaCL2标准溶液中浸泡2h，使用前，取出电极，用水冲洗并以软纸吸干电极上的水分。

2、 甘汞电极：检查内液面应浸泡没上部银白色甘汞芯子，若内液面低时，拨去

加液口橡皮套并用滴管天家氯画钾饱和溶液。测定时拨去上端加液口橡皮套和下端橡皮套。用水冲洗并以软纸吸干水分。 四、 石灰中有效钙的测定 （一）准备试样：

1、生石灰试样：将生石灰样品打碎，使颗粒不大于2mm。拌和均匀后用四分法减至200g，放入瓷研钵中研细。再经四分法缩减至剩下100g左右，研磨所

得石灰样品，使通过0.15mm的筛。从此细样中均匀挑取50余克。置于称量瓶中在100℃烘干1h，贮于干燥器中，供试验用。

2、消石灰试样：将消石灰样品用四分法缩减至50余可左右。如有大颗粒存在须在瓷研钵中磨细至无均匀颗粒存在为止。置于称量瓶中在105—110℃烘干1h，贮于干燥器中，供试验用。

3、用称量100g（感量0.1g）架盘天平称取10g石灰试样，工3份，分别放入干燥、洁净的500ml具三角瓶中，投入于玻璃珠20粒，加入10%NH4C1溶液200ml，加塞。迅速将贴附于瓶底的石灰全部摇起，然后计时振荡2min，保持没分钟120次±5次，静止4min，将上部清液倒出约30ml于干燥洁净的50ml烧杯中加入搅拌子，盖上表面皿，待测。然后对第二个第三个试样进行同样操作。 （二）校准仪器：

已活化的钙电极从10-2molCaCL2溶液中取出，清水冲洗后用软纸吸干电极上水份，甘汞电极拨去上下二个橡皮套和钙电极一起夹在电极上，钙电极插头插入仪器后面板的“钙电极”插孔，推入至电极插头被锁住，（要取出电极插头时只要想轻推外套，电极插头便被弹出）。甘汞电极的接头连接在后面板上的“甘汞电极”接头上。

将20%和80%校准溶液倒出约30ml于干燥、洁净的50ml烧杯中，放入搅拌子，先将20êO校准溶液放在仪器顶部“烧杯位置”。仪器的“工作选择”开关置“mv”“自动、手动”开关按向“手动”。按一下“启动”按纽，溶液搅拌，搅拌指示灯亮。将钙电极和甘汞电极浸入溶液，此时可调节“校准1”使仪器显示“00.”

下面开始校准仪器。将工作选择开关置“CaO”，“自动、手动”开关按向“自动”，若此时溶液已经搅拌，待搅拌停止后按一下“启动”按纽，溶液搅拌，搅拌指示灯亮，待搅拌停止后调节“校准1”使仪器显示20。待“锁定”红灯亮，将电极提起，取下20% CaO校准溶液。清水冲洗电极并用软纸吸干电极上的水份。换上80% CaO”校准溶液，待搅拌停止后调节“校准2”使仪器显示80，待“锁定”红灯亮。

重复上述操作2~3次，是电极在二个溶液中时仪器能自动准确显示20和80。 （三）石灰试样测量：

将钙电极和甘汞电极从校准溶液中提起，取下校准溶液，清水冲洗电极后用软纸吸干电极上的水份。

将上述制备好的石灰样品溶液置仪器顶部“烧杯位置”。按一下“启动”按纽，溶液搅拌，搅拌指示灯亮，将电极浸入溶液。待溶液搅拌停止，搅拌指示灯熄灭，再待至“锁定”红灯亮后记下仪器显示的数值。提起电极，取下第一个试样，清水冲洗电极并用软纸吸干电极上的水份。换上第二个试样，重复上述操作，测完三个试样后，取三个数的平均值作为该石灰样品的有效钙测量值。 五、 水泥稳定土中水泥测量的测定： （一）水泥土校准溶液和样品溶液的制备 1、水泥土校准溶液的制备

（1） 水泥：取现场所用水泥过0.15mm筛孔，筛下水泥拌和均匀后贮于具

塞容器内备用。含水量假定为0。

（2） 集料：细粒土则使之通过2.5mm筛，筛下的细粒土拌和均匀后备用。

中粒土、粗粒土和碎石等不用过筛。